Lưu vực sông Thạch Hãn là một trong những lưu vực sông lớn ở Việt Nam, bao gồm tỉnh Quảng Trị với diện tích lưu vực là 2.660 km². Trong khu vực này mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8, mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12.
Tài nguyên nước dưới đất trên lưu vực sông bao gồm 2 tầng chứa nước chính là tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Holocen (qh) và tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Pleistocen (qp). Tổng tài nguyên
nước dự báo cho các tầng chứa nước: tầng chứa nước Holocen (qh) là 515.511m3/ngày, tầng chứa nước Pleistocen (qp) là 212.099m3/ngày.
Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Holocene (qh)
Diễn biến mực nước dưới đất trung bình tháng 8 so với tháng 7 có xu thế hạ, có 3/4 công trình mực nước hạ, 1/4 công trình mực nước dâng hạ không đáng kể. Giá trị hạ thấp nhất là 0,55m tại xã Triệu Cơ (QT7a-QT).
Trong tháng 8: Mực nước trung bình tháng nông nhất là -1,06m tại xã Cửa Việt (QT3a-QT) và sâu nhất là -7,5m tại phường Quảng Trị (QT9a-QT).
Diễn biến mực nước dưới đất trung bình tháng 8 so với cùng thời điểm 1 năm trước cho thấy mực nước hạ thấp nhất là 0,19m tại phường Quảng Trị. Diễn biến mực nước dưới đất dự báo tháng 9 so với mực nước quan trắc tháng 8 có xu thế dâng, có 3/4 công trình mực nước dâng, 1/4 công trình mực nước hạ. Mực nước dâng từ 0,2 đến 0,5m tập trung ở xã Cửa Việt.
Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Pleistocene (qp)
Diễn biến mực nước dưới đất trung bình tháng 8 so với tháng 7 có xu thế hạ, có 6/9 công trình mực nước hạ, 3/9 công trình mực nước dâng hạ không đáng kể. Giá trị hạ thấp nhất là 0,69m tại xã Cam Lộ (QT6-QT).
Trong tháng 8: Mực nước trung bình tháng nông nhất là -0,09m tại xã Cửa Việt (QT4-QT) và sâu nhất là -7,48m tại phường Quảng Trị (QT9b-QT).
Diễn biến mực nước dưới đất trung bình tháng 8 so với cùng thời điểm 1 năm trước cho thấy mực nước suy giảm lớn nhất là 0,19m tại phường Quảng Trị.
Diễn biến mực nước dưới đất dự báo tháng 9 so với mực nước quan trắc tháng 8 có xu thế dâng, có 6/9 công trình mực nước dâng, 3/9 công trình mực nước dâng hạ không đáng kể. Mực nước dâng từ 0,2 đến 0,5m tập trung ở xã Cam Lộ, xã Sen Ngư.
Tầng chứa nước khe nứt - lỗ hổng trong đá trầm tích lục nguyên Neogen (n)
Diễn biến mực nước dưới đất trung bình tháng 8 so với tháng 7 có 2/4 công trình mực nước hạ, 2/4 công trình mực nước dâng hạ không đáng kể. Giá trị hạ thấp nhất là 0,21m tại xã Cam Lộ (QT6-QT).
Trong tháng 8: Mực nước trung bình tháng nông nhất là -1,37m tại xã Cửa Việt (QT4-QT) và sâu nhất là -5,62m tại phường Quảng Trị (QT9b-QT).
Diễn biến mực nước dưới đất dự báo tháng 9 so với mực nước quan trắc tháng 8 có xu thế dâng hạ không đáng kể, có 2/4 công trình mực nước dâng hạ không đáng kể, 1/4 công trình mực nước hạ và 1/4 công trình mực nước dâng.